Documento completo Descargar archivo

Arquitectura General de un Sistema Estructurador de
Argumentos
Paola D. Budán1,2
Maria Vanina Martı́nez
1,3,4
Guillermo R. Simari1,3
1
Laboratorio de Investigación y Desarrollo en Inteligencia Artificial, Depto. de Ciencias e Ingenierı́a de
la Computación, Universidad Nacional del Sur, Bahı́a Blanca, Argentina
2
Depto. de Informática, Universidad Nacional de Santiago del Estero, Santiago del Estero, Argentina
3
Depto. de Cs. e Ing. de la Computación, Universidad Nacional del Sur, Bahia Blanca, Argentina
4
Consejo Nacional de Investigaciones Cientı́ficas y Técnicas, Buenos Aires, Argentina
e-mail: [email protected] - [email protected] - [email protected]
Resumen
Los esquemas de argumentación son dispositivos de razonamiento semi-estructurados
empleados en conversaciones cotidianas, y
en textos o discursos escritos, que permiten
expresar una lı́nea argumental. Sin embargo,
dado un discurso o un texto, el proceso
de encontrar el esquema de argumentación
subyacente es una tarea compleja. Esta tarea
requiere un sistema general que trate con
diversas actividades relacionadas con el procesamiento del lenguaje natural y la minerı́a
de argumentos entre otras, y que luego sea
capaz de transformar el producto de estas
actividades en insumos que permitan razonar
en base a la información potencialmente
contradictoria existente en el discurso o texto
bajo análisis. Es por este que propondremos
una arquitectura general denominada sistema
estructurador de argumentos a la que podrı́a
ajustarse cualquier desarrollo de sistemas cuyo
objetivo sea añadir formalización o estructura
a dichos esquemas los cuales, al vincularse
con el lenguaje natural, pueden presentar
un esquema de razonamiento incompleto,
o tratar con información incoherente. Esta
arquitectura persigue el objetivo de emular
en forma automática o semi-automática el
proceso de toma de decisiones con información
contradictoria, inconsistente y/o incompleta.
Palabras clave: Argumentación - Esquemas
de Argumentación - Sistema Estructurador de
Argumentos - Lenguaje Natural
Contexto
Esta lı́nea de investigación está inserta en
el marco del desarrollo de una tesis de doctorado para optar por el tı́tulo de Doctor en
Ciencias de la Computación del Departamento de Ciencias de la Computación de la Universidad Nacional del Sur, trabajo éste que se
denomina“Formalización de las estructuras de
los Esquemas de Argumentación”. Se llevará a
cabo dentro del ámbito del Laboratorio de Investigación y Desarrollo en Inteligencia Artificial (LIDIA), y está asociada a los siguientes
proyectos de investigación:
“Combinación de Revisión de Creencias y
Argumentación para mejorar las capacidades de Razonamiento y modelado de la
Dinámica de Conocimiento en Sistemas Multiagentes”, PIP-CONICET (PIP 112-20110101000), 01/01/2012 – 31/12/2014.
81
existen herramientas desarrolladas en el área
de la IA que agregan utilidad al razonamiento
automático basado en argumentos, como por
ejemplo DeLP[6], que permite manipular una
base con conocimiento contradictorio, es decir,
razones a favor y en contra de una determinada
conclusión.
Abarcando estos dos procesos divididos en
Introducción
módulos, se propone la arquitectura general o
de alto nivel de un sistema estructurador de
Los esquemas de argumentación [9, 10, 11, argumentos, la cual será detallada en el resto
12] se encuentran implı́citos en los discursos del documento.
en lenguaje natural por ser patrones de razonamiento semi-estructurados que permiten expresar una lı́nea de pensamiento. Los esfuer- Lı́neas de investigación y desazos para agregar formalización a los esquemas rrollo
de argumentación que existen en un discurso o
La presente lı́nea de investigación estutexto dado, pueden enfocarse en dos procesos
diará un mecanismo que permita transformar
principales:
los esquemas de argumentación subyacentes en
Determinar el patrón de razonamiento o un discurso o texto dado, a una forma adecuaesquema de argumentación que subyace en da para razonar en base al conocimiento que
un discurso o texto dado, con la mayor de ellos se deriva, considerando que este conofidelidad a la intención del proponente.
cimiento puede ser contradictorio. Se consideTransformar los argumentos del discur- ra que este mecanismo se puede integrar en un
so cotidiano expresados de manera semi- sistema aún mayor que entremezcla desarrollos
formal mediante los esquemas de argu- inherentes al lenguaje natural y a la minerı́a de
mentación, a una estructura más formal argumentos.
que permita manipular la información
contradictoria que pueda existir en el minimundo considerado o dominio del dis- Arquitectura General
curso.
La arquitectura general del sistema estructuEl primer proceso mencionado está siendo rador de argumentos capaz de llevar a cabo los
abordado por diferentes lı́neas de investigación procesos anteriormente citados se muestra en
dentro de la Inteligencia Artificial (IA) que la Figura 1. Los módulos representados como
pueden realizar aportes significativos, puesto cajas negras aún no han sido desarrollados, y
que se trata de una tarea altamente vinculada pueden ser explotados en tareas según la lı́nea
al procesamiento del lenguaje natural. Deter- de investigación que se siga. Es decir, ante una
minar en forma automática o semi–automática arquitectura tan general como la propuesta, la
la intencionalidad de un discurso permite in- implementación de los módulos pueden realitroducir mejoras en el proceso de inferir el(los) zarse de diversas maneras.
Esta arquitectura de alto nivel se ha dipatrón(es) de razonamiento subyacente(s), sin
embargo, es una tarea compleja de implemen- señado a los efectos de no acotar las posibilidatar. En lo que se refiere al segundo proceso, des de implementación futura de cada módu“Representación de conocimiento, y Razonamiento argumentativo: Herramientas inteligentes”, 24/N030, 01/01/2011 – 31/12/2014.
“Representación de Conocimiento y Razonamiento Argumentativo: Herramientas Inteligentes para la Web y las Bases de Datos Federadas”. 24/N030, 01/01/11 – 31/12/2014.
82
Discurso o textos en lenguaje
natural
Módulo de determinación de
intencionalidad – Basado en
esquemas de argumentación
Módulo de determinación
premisas y conclusiones
basado en la intencionalidad
Sistema razonador
en DeLP
Módulo de determinación de
hechos, reglas estrictas y rebatibles
en base al esquema subyacente
Figura 1: Modelo de un sistema para estructurar esquemas de argumentación
un conjunto de preguntas claves o crı́ticas que
hacen coincidir el esquema que representan con
una manera estándar de sondear crı́ticamente
un argumento para encontrar sus potenciales
puntos débiles. El rol argumentativo de las preguntas crı́ticas en estos esquemas aún no ha siMódulo de determinación de intencio- do delimitado en forma precia y clara, pero se
puede decir que se han originado para evaluar
nalidad
la relevancia de una argumento dentro de dicho
En este módulo cobran importancia los es- esquema [9].
quemas de argumentación como formas absEl módulo de determinación de la intentractas de razonamiento comúnmente usadas
en la conversación cotidiana y en los discursos cionalidad de un discurso puede hacer uso
escritos o textos de diferentes áreas. Consti- de los esquemas de argumentación ya que,
tuyen una manera de argumentar, y capturan una vez encontrado el patrón de razonalos patrones estereotipados del razonamiento miento subyacente en un discurso dado, se
humano[10, 9, 11]. La mayorı́a de estos esque- podrı́a etiquetar dicho discurso con algumas son formas plausibles de razonamiento que na (s) de las siguientes etiquetas: proponenno se ajustan a las formas tradicionales de ar- te experto; proponente posicion conocer; progumentos deductivos o inductivos. Dentro de ponente testimonial; opinión popular; signo;
los esquemas de argumentación se encuentran: analogı́a, o la(s) que corresponda(n) según el
los que recurren a la opinión del experto, los esquema que sigue el discurso. Esto implica
que se basan en la opinión del experto, los que realizar algún tipo de minerı́a sobre el texto
argumentan desde la analogı́a, los que tienen con el objetivo de encontrar palabras claves inen cuenta la correlación entre causas-efectos, y herentes a cada esquema. Independientemente
los basados en signos, entre otros. Cada esque- de la forma en la que esta búsqueda se implema está compuesto por premisas y conclusiones mente, la concordancia entre las palabras claque configuran un patrón de razonamiento con ves y las palabras explı́citas en el documento
intencionalidad explı́cita, y contienen además puede ser un punto de partida para resolver eslo, ya que cada componente de la arquitectura
se puede trabajar en forma totalmente independiente y utilizando avances computacionales que se pudieran producir en otras áreas de
investigación.
83
te núcleo problemático. Sin embargo, esta solución sólo es factible cuando las palabras claves se mencionan exactamente como su patrón
lingüı́stico. Cuando no es posible encontrar estas palabras, necesitamos explorar los indicios
que nos ayuden a establecer el patrón de razonamiento subyacente en el discurso bajo análisis.
Módulo de determinación de premisas
y conclusiones
Este módulo podrı́a basarse en técnicas de
minerı́a sobre argumentos, y junto con la información que le proporcionan las etiquetas asignadas por el módulo anterior, determinar el
ajuste del texto o discurso al patrón de razonamiento subyacente. Una vez determinada la intencionalidad del discurso, comienza el proceso para desagregar este discurso en argumentos
que siguen un determinado patrón. Esto implica, a alto nivel, encontrar premisas y conclusiones, y luego evaluar el grado en el cual éstas se
adecuan al esquema de argumentación subyacente al discurso. Entre las propuestas de investigaciones recientes que trabajan sobre la detección automática de premisas y conclusiones
podemos mencionar a Cabrio[2, 3] quien propone la identificación de afirmaciones de ataque
o de soporte en un diálogo, que son encontradas con la técnica de la aproximación de vinculación textual propuesta por Dagan[4]. Dicha técnica permite generar argumentos abstractos desde un texto en lenguaje natural y
luego maperalos a un módulo de argumentación abstracta como el framework de Dung[5].
De esta forma, dos argumentos pueden estar
relacionados por una contradicción o por una
vinculación. La contradicción se mapea con la
relación de ataque y la vinculación con una relación de soporte modelada mediante ataques
mediados [1].
Módulo de determinación de hechos,
reglas estrictas y rebatibles
Una vez determinadas las premisas, las conclusiones y el esquema de argumentación de un
texto o discurso en lenguaje natural, es deseable hacer que estos elementos adquieran utilidad práctica en el campo de la IA. Esta utilidad práctica puede estar dada por un programa que razone en base a información contradictoria, ya que en un texto o discurso en lenguaje
natural encontramos argumentos y contraargumentos para un tema en particular. Entre los
sistemas razonadores que trabajan con bases
de conocimiento combinando la programación
en lógica con la argumentación rebatible, existe la Programación en Lógica Rebatible (DeLP,
por sus siglas en inglés)[6]. De la programación en lógica DeLP hace uso de la forma de
representar el conocimiento a través de reglas,
mientras que la argumentación rebatible provee los mecanismos de inferencia para decidir
entre metas contradictorias. La naturaleza de
estos patrones de razonamiento es muy variada
dificultando la formalización de un esquema de
traducción general y único que tome como entrada la descripción de una situación del mundo real, identifique la intención argumentativa o el patrón de razonamiento que gobierna
dicha descripción y produzca como salida un
programa DeLP, lo cual es el fin último del
Sistema Estructurador de Argumentos que estamos diseñando. El desarrollo de este módulo
se sostiene en la premisa de que la estructura
de cada esquema de argumentación nos brinda herramientas para poder definir un conjunto inicial de restricciones de contexto como un
caso particular de hechos y reglas estrictas, y
también nos permite identificar otro conjunto
inicial de reglas que definen el comportamiento
esquemático rebatible de cada patrón. La decisión de considerar las restricciones de contexto
como conocimiento seguro se fundamenta en
la necesidad de enmarcar el patrón de razona-
84
miento para asegurar su coherencia semántica.
Resultados y Objetivos
Las investigaciones realizadas en el área de
la IA inherentes al procesamiento del lenguaje
natural y a la minerı́a de argumentos están en
constante desarrollo. Nuestro objetivo principal es el abordaje del módulo de determinación de hechos, reglas estrictas y rebatibles,
mediante el desarrollo de las siguientes actividades algunas de las cuales están siendo ya
profundizadas:
1. Elaborar una lista de palabras claves o
principios que representen el comportamiento de los razonamientos.
2. Definir cada esquema de argumentación
como un conjunto de reglas estrictas y rebatibles.
3. Realizar pruebas prácticas y refinamientos
a partir de los resultados obtenidos con el
módulo de determinación de hechos, reglas estrictas y rebatibles. Esta actividad
implica evaluar el comportamiento de las
traducciones de los esquemas de argumentación a reglas, tanto en forma individual
como cuando los esquemas de argumentación co-existen en un discurso.
Formación de Recursos Humanos
abstract argumentation. In COMMA, pages
111–122, 2010.
[2] Elena Cabrio and Serena Villata. Generating
abstract arguments: A natural language approach. In COMMA, pages 454–461, 2012.
[3] Elena Cabrio and Serena Villata. Natural language arguments: A combined approach. In
ECAI, volume 242, pages 205–210, 2012.
[4] Ido Dagan, Bill Dolan, Bernardo Magnini, and
Dan Roth. Recognizing textual entailment:
Rational, evaluation and approaches–erratum.
Natural Language Engineering, 16(01):105–
105, 2010.
[5] P.M. Dung. On the acceptability of arguments and its fundamental role in nonmonotonic reasoning, logic programming and n-person
games. Artificial intelligence, 77(2):321–357,
1995.
[6] A.J. Garcı́a and G.R. Simari. Defeasible logic
programming: An argumentative approach.
Theory and practice of logic programming,
4(1+ 2):95–138, 2004.
[7] Chris Reed and Glenn Rowe. Araucaria: Software for argument analysis, diagramming and
representation. International Journal on Artificial Intelligence Tools, 13(04):961–979, 2004.
[8] Glenn Rowe, Fabrizio Macagno, Chris Reed,
and Douglas Walton. Araucaria as a tool
for diagramming arguments in teaching and
studying philosophy. Teaching Philosophy,
29(2):111–124, 2006.
[9] D. Walton. Justification of argumentation
schemes. Australasian journal of logic, 3:1–13,
2005.
Actualmente el equipo de trabajo de esta
lı́nea de investigación se encuentra compuesto [10] D. Walton. Fundamentals of critical argumenuna estudiante de posgrado de la Universidad
tation. Cambridge Univ Press, 2006.
Nacional de Bahı́a Blanca y su director. Por
otra parte se vincula con un grupo de trabajo [11] D. Walton, C. Reed, and F. Macagno. Argumentation Schemes. Cambridge University
sobre argumentación compuesto por doctoranPress, Cambridge, UK, 2008.
dos e investigadores formados.
[12] Douglas Walton and Chris Reed. Diagramming, argumentation schemes and critical
Referencias
questions. In Anyone Who Has a View, pages 195–211. Springer, 2003.
[1] Guido Boella, Dov M Gabbay, Leendert WN
van der Torre, and Serena Villata. Support in
85